CN107081564B - 三缝焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三缝焊接装置，涉及焊接设备技术领域，用于解决现有技术中存在的无法一次完成三道焊缝的技术问题。本发明提供的三缝焊接装置，包括焊接平台、夹紧机构、驱动机构以及焊接单元，由于夹紧机构上设置有开口部，因此当形成时工件与轴套相连处的焊缝时，焊枪可从该开口部中伸入，而由于夹紧机构仅仅起到夹紧工件的作用，而不随工件进行旋转，因此在焊接时不会与夹紧机构产生干涉，因此能够一次性形成三道焊缝，不仅操作方便，而且提高了焊接的精度。

Description

三缝焊接装置
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域，特别地涉及一种三缝焊接装置。
背景技术
现有的车辆轮毂一般是有两个对称设置的钢质轮毂焊接而成，尤其是一些手推车的轮毂，分别需要完成两个对称的轮毂在对接处的焊接以及两个轮毂与轴套之间的焊接，即需要形成三道焊缝，而现有的焊接装置中，均只能一次完成一道或两道焊缝，尤其是当形成轮毂的对接处的焊缝后，往往由于设备的原因会与焊枪产生干涉，因此难以形成剩余的两道焊缝，只能是通过调整位置以及更换焊接工具等方式来解决，不仅操作费时费力，而且还会影响其焊接精度。
发明内容
本发明提供一种三缝焊接装置，用于解决现有技术中存在的无法一次完成三道焊缝的技术问题。
本发明提供一种三缝焊接装置，包括：
用于支撑的焊接平台；
设置与所述焊接平台上用于双向夹紧工件的夹紧机构；
固定于所述焊接平台上用于使工件旋转的驱动机构；以及
固定于所述焊接平台上用于焊接工件的焊接单元；
其中，所述焊接单元位于所述夹紧机构的一侧，所述夹紧机构上设置有用于使所述焊接单元的焊枪伸入的开口部；
所述夹紧机构靠近工件的端部设置有工件支撑架，所述工件支撑架与所述驱动机构相连。
在一个实施方式中，所述夹紧机构包括固定于所述焊接平台上的丝杠单元以及滑动设置在所述焊接平台上的滑动单元；所述丝杠单元和所述焊接平台相对的端部用于夹紧工件。
在一个实施方式中，所述丝杠单元包括：
用于顶紧工件的丝杠；
套设在所述丝杠外部并与所述丝杠同轴设置的丝杠套杆；以及
位于所述丝杠的端部并穿过工件的套管；
所述开口部包括用于使所述焊枪伸入所述丝杠套杆内部的第一开口，所述第一开口分别位于所述丝杠套杆的两侧。
在一个实施方式中，所述丝杠靠近工件的一端设置有第一锥形顶紧部，所述第一锥形顶紧部与所述丝杠的端部之间设置有第一轴承；
所述滑动单元包括弹性顶杆，所述弹性顶杆靠近工件的一端设置有第二锥形顶紧部；所述第二锥形顶紧部与所述弹性顶杆的端部之间也设置有第一轴承；
所述弹性顶杆与所述丝杠的轴线相互重合；
所述第一锥形顶紧部和所述第二锥形顶紧部分别位于所述套管的两端。
在一个实施方式中，所述滑动单元还包括套设在所述弹性顶杆的外部且与所述弹性顶杆同轴设置的顶杆套杆；
所述开口部还包括用于使所述焊枪伸入所述顶杆套杆内部的第二开口，所述第二开口分别位于所述顶杆套杆的两侧。
在一个实施方式中，所述工件支撑架包括套设在所述丝杠套杆端部的第一支架以及套设在所述顶杆套杆端部的第二支架，所述工件的两端分别套设在所述第一支架和所述第二支架上，所述第一支架的端部和所述第二支架的端部相接触；
所述第一支架与所述丝杠套杆之间设置有第二轴承；所述第二支架与所述顶杆套杆之间也设置有第二轴承。
在一个实施方式中，所述驱动机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一支架相连，所述第二齿轮与电机的输出轴相连。
在一个实施方式中，所述滑动单元还包括滑动设置在所述焊接平台上的滑动支架，所述滑动支架的底部设置有滑块，所述滑块设置在所述焊接平台上的滑轨上。
在一个实施方式中，所述滑动支架的尾端设置有用于推动所述滑动支架的液压推进器。
在一个实施方式中，所述丝杠单元还包括固定于所述焊接平台上的固定支架，所述丝杠套杆固定于所述固定支架上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)由于夹紧机构上设置有开口部，因此当形成时工件与轴套相连处的焊缝时，焊枪可从该开口部中伸入，而由于夹紧机构仅仅起到夹紧工件的作用，而不随工件进行旋转，因此在焊接时不会与夹紧机构产生干涉，因此能够一次性形成三道焊缝，不仅操作方便，而且提高了焊接的精度。
(2)通过丝杠单元能够精确地控制丝杠的进给距离；通过滑动单元能够方便地调整滑动单元在焊接平台上的位置，因此，通过控制丝杠单元的进给量以及控制滑动单元的移动，即可使工件被夹紧；此外，通过调整滑动单元中的弹性顶杆，可以适应不同尺寸工件的安装。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的实施例中的三缝焊接装置的正视图；
图2是本发明的实施例中的三缝焊接装置的剖视图；
图3是图2在C处的局部放大图；
图4是本发明实施例中焊缝的结构示意图。
附图标记：
1-焊接平台； 2-夹紧机构； 3-驱动机构；
4-焊接单元； 5-第二轴承； 6-液压推进器；
7-第一轴承； 11-滑轨； 21-开口部；
22-工件支撑架； 23-丝杠单元； 24-滑动单元；
31-第一齿轮； 32-第二齿轮； 33-电机；
211-第一开口； 212-第二开口； 231-丝杠；
221-第一支架； 222-第二支架 232-丝杠套杆；
233-套管； 234-第一锥形顶紧部； 235-固定支架；
241-弹性顶杆； 242-第二锥形顶紧部； 243-顶杆套杆；
244-滑动支架； 245-滑块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，本发明提供一种三缝焊接装置，其包括焊接平台1、夹紧机构2、驱动机构3以及焊接单元4。
其中，焊接平台1起到支撑的作用；夹紧机构2设置与焊接平台1上用于双向夹紧工件；驱动机构3固定于焊接平台1上用于使工件旋转；焊接单元4固定于焊接平台1上用于焊接工件。
焊接单元4位于夹紧机构2的一侧，夹紧机构2上设置有用于使焊接单元4的焊枪伸入的开口部21；夹紧机构2靠近工件的端部设置有工件支撑架22，工件支撑架22与驱动机构3相连。
通过夹紧机构2可分别将工件的两端夹紧，在驱动机构3的带动下，工件在旋转的同时，通过焊接单元4即可完成两个工件的。如图4所示，三缝是指位于两个工件相接触的外表面的一条焊缝A以及分别位于两个工件内腔且与工件轴套相连的左右各一条焊缝(焊缝B和C)。由于夹紧机构2上设置有开口部21，因此焊接单元4中的焊枪可从该开口部21中伸入，并对工件的内部进行焊接。
此外，由于工件是跟随工件支撑架22进行旋转，而夹紧机构2仅仅起到夹紧的作用，而不随工件进行旋转，因此焊接单元4在焊接工件内部时，不会与夹紧机构2产生干涉。
本发明中的焊接单元4可选用现有技术中焊接装置，例如采用二氧化碳保护焊，在此不再赘述。
在一个实施例中，夹紧机构2包括固定于焊接平台1上的丝杠单元23以及滑动设置在焊接平台1上的滑动单元24；丝杠单元23和焊接平台1相对的端部用于夹紧工件。丝杠单元23能够满足精确地控制进给量的目的，滑动单元24可在焊接平台1上移动，因此其与丝杠单元23之间的距离，即夹紧距离可方便地进行调整。
具体地，丝杠单元23包括：用于顶紧工件的丝杠231、丝杠套杆232和套管233。其中，丝杠套杆232套设在丝杠231外部并与丝杠231同轴设置；套管233位于丝杠231端部并穿过工件；且工件、套管233、丝杠套杆232以及丝杠231的轴线均位于一条直线上。
开口部21包括用于使焊枪伸入丝杠套杆232内部的第一开口211，第一开口211分别位于丝杠套杆232的两侧。
丝杠231靠近工件的一端设置有第一锥形顶紧部234，第一锥形顶紧部234设置在套管233的一端，如图3所示，第一锥形顶紧部234与丝杠231的端部之间设置有第一轴承7；滑动单元24包括弹性顶杆241，弹性顶杆241靠近工件的一端设置有第二锥形顶紧部242，第二锥形顶紧部242与弹性顶杆241的端部之间也设置有第一轴承7；弹性顶杆241与丝杠231的轴线相互重合。
第一锥形顶紧部234与第二锥形顶紧部242分别位于套管233的两端。
当工件旋转时，第一锥形顶紧部234和第二锥形顶紧部242与工件一同进行旋转，因此，工件的旋转不会受到丝杠231与弹性顶杆241的影响。
即工件旋转时，是与第一锥形顶紧部234、第二锥形顶紧部242以及工件支撑架22一同进行旋转，而丝杠单元23与滑动单元24均不会跟随工件进行旋转，因此当焊枪在焊接工件的内部，不会发生干涉的现象。
进一步地，弹性顶杆241上设置有弹簧，用于调整弹性顶杆241与丝杠231之间的距离，以适合不同尺寸的工件。
当丝杠231向着工件旋入时，第一锥形顶紧部234伸入套管233的一端，第二锥形顶紧部242伸入套管233的另一端，由于套管233设置分别穿过两个工件的接触面，且套管233的长度等于两个工件在轴向上的长度之和，因此可将两个工件顶紧。
进一步地，滑动单元24还包括套设在弹性顶杆241的外部且与弹性顶杆241同轴设置的顶杆套杆243；开口部21还包括用于使焊枪伸入顶杆套杆243内部的第二开口212，第二开口212分别位于顶杆套杆243的两侧。
进一步地，工件支撑架22包括套设在丝杠套杆232端部的第一支架221以及套设在顶杆套杆243端部的第二支架222，工件的两端分别套设在第一支架221和第二支架222上，第一支架221的端部和第二支架222的端部相接触。
其中，第一支架221和第二支架222分别构造为与工件的外形相同的结构。在本实施例中，第一支架221构造为一端大一端小的锥状结构，且其端部的中心位置处开设有用于安装在丝杠套杆232上的安装孔，第二支架222与之类似。
当夹紧工件时，首先，将工件轴套安装在套管233上，使两个工件(工件a和工件b)分别穿过工件轴套，并将工件a设置在第一支架221上；其次，使滑动单元24朝向靠近工件的方向移动，在移动的过程中，第二锥形顶紧部242先接触到工件轴套，随后滑动单元21继续移动，使弹性顶杆241被压缩，当第二支架222接触到工件b的内腔时停止移动；最后，向着工件旋入丝杠231，使套管233的两端分别被第一锥形顶紧部234与第二锥形顶紧部242顶紧，即可将工件a与工件b夹紧。
当焊接工件时，由于第一支架221与丝杠套杆232之间设置有第二轴承5；第二支架222与顶杆套杆243之间也设置有第二轴承5，因此在驱动机构3的带动下，第一支架221、第二支架222以及工件A和工件B开始旋转，以便焊接单元4进行焊接。由于在焊接时，焊接单元4不动，而是工件进行旋转，因此能够产生厚度均匀的焊缝。
在焊接时，采用的焊接顺序为：先焊接两个工件相接触的外表面处，形成焊缝A；再焊接两个工件的内腔中与轴套相连处，分别形成焊缝B和焊缝C，由于焊缝A位于两个工件之间，而焊缝B和焊缝C分别位于两个工件的端部，因此采用先形成焊缝A再形成焊缝B和焊缝C的顺序一是有利于工件的稳定性，二是有利于焊接速度的调整。
在一个实施例中，驱动机构3包括相互啮合的第一齿轮31和第二齿轮32，第一齿轮31与第一支架221相连，第二齿轮32与电机33的输出轴相连。
具体地，第一齿轮31为大齿轮，且第一齿轮31的端部开设有用于安装在第一支架221上的安装孔；第二齿轮32为小齿轮，通过电机33带动第二齿轮32旋转，使第一齿轮31与第一支架221以及工件A旋转，由于第二支架222的端部与第一支架221的端部相接触，因此可带动第二支架222和工件B同时旋转。
此外，驱动机构3还可设置为皮带传动、链轮传动等其他已知的驱动方式，在此不再赘述。
在一个实施例中，滑动单元24还包括滑动设置在焊接平台1上的滑动支架244，滑动支架244的底部设置有滑块245，滑块245设置在焊接平台1上的滑轨11上。
进一步地，滑动支架244的尾端设置有用于推动滑动支架244的液压推进器6。通过液压推进器6可推动滑动支架244在焊接平台1上朝着靠近或远离丝杠单元23的方向滑动。
进一步地，滑动支架244上设置有用于安装顶杆套杆243的安装孔，该安装孔的轴线与顶杆套杆243的轴线重合；此外为了方便安装，可将滑动支架244设为分体式，包括上部和下部，上部和下部通过螺栓进行固定。
此外，液压推进器6可用电机或其他动力机构替代，在此不再赘述。
在一个实施例中，丝杠单元23还包括固定于焊接平台1上的固定支架235，丝杠套杆232固定于固定支架235上。
具体地，固定支架235上设置有用于安装丝杠套杆232的安装孔，该安装孔的轴线与丝杠套杆232的轴线重合；此外为了方便安装，可将固定支架235设为分体式，包括上部和下部，上部和下部通过螺栓进行固定。
此外，还可设置控制单元，并将丝杠231、电机33以及液压推进器6均与控制单元相连，从而实现自动焊接的功能。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种三缝焊接装置，其特征在于，包括：
用于支撑的焊接平台(1)；
设置与所述焊接平台(1)上用于双向夹紧工件的夹紧机构(2)；
固定于所述焊接平台(1)上用于使工件旋转的驱动机构(3)；以及
固定于所述焊接平台(1)上用于焊接工件的焊接单元(4)；
其中，所述焊接单元(4)位于所述夹紧机构(2)的一侧，所述夹紧机构(2)上设置有用于使所述焊接单元(4)的焊枪伸入的开口部(21)；
所述夹紧机构(2)靠近工件的端部设置有工件支撑架(22)，所述工件支撑架(22)与所述驱动机构(3)相连；
所述夹紧机构(2)包括固定于所述焊接平台(1)上的丝杠单元(23)以及滑动设置在所述焊接平台(1)上的滑动单元(24)；所述丝杠单元(23)和所述焊接平台(1)相对的端部用于夹紧工件；
所述丝杠单元(23)包括：
用于顶紧工件的丝杠(231)；
套设在所述丝杠(231)外部并与所述丝杠(231)同轴设置的丝杠套杆(232)；以及
位于所述丝杠(231)的端部并穿过工件的套管(233)；
所述开口部(21)包括用于使所述焊枪伸入所述丝杠套杆(232)内部的第一开口(211)，所述第一开口(211)分别位于所述丝杠套杆(232)的两侧；
所述滑动单元(24)包括顶杆套杆(243)，
所述开口部(21)还包括用于使所述焊枪伸入所述顶杆套杆(243)内部的第二开口(212)，所述第二开口(212)分别位于所述顶杆套杆(243)的两侧。
2.根据权利要求1所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述丝杠(231)靠近工件的一端设置有第一锥形顶紧部(234)，所述第一锥形顶紧部(234)与所述丝杠(231)的端部之间设置有第一轴承(7)；
所述滑动单元(24)包括弹性顶杆(241)，所述弹性顶杆(241)靠近工件的一端设置有第二锥形顶紧部(242)；所述第二锥形顶紧部(242)与所述弹性顶杆(241)的端部之间也设置有第一轴承(7)；
所述弹性顶杆(241)与所述丝杠(231)的轴线相互重合；
所述第一锥形顶紧部(234)和所述第二锥形顶紧部(242)分别位于所述套管(233)的两端。
3.根据权利要求2所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述顶杆套杆(243)套设在所述弹性顶杆(241)的外部且与所述弹性顶杆(241)同轴设置。
4.根据权利要求3所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述工件支撑架(22)包括套设在所述丝杠套杆(232)端部的第一支架(221)以及套设在所述顶杆套杆(243)端部的第二支架(222)，所述工件的两端分别套设在所述第一支架(221)和所述第二支架(222)上，所述第一支架(221)的端部和所述第二支架(222)的端部相接触；
所述第一支架(221)与所述丝杠套杆(232)之间设置有第二轴承(5)；所述第二支架(222)与所述顶杆套杆(243)之间也设置有第二轴承(5)。
5.根据权利要求4所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述驱动机构(3)包括相互啮合的第一齿轮(31)和第二齿轮(32)，所述第一齿轮(31)与所述第一支架(221)相连，所述第二齿轮(32)与电机(33)的输出轴相连。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述滑动单元(24)还包括滑动设置在所述焊接平台(1)上的滑动支架(244)，所述滑动支架(244)的底部设置有滑块(245)，所述滑块(245)设置在所述焊接平台(1)上的滑轨(11)上。
7.根据权利要求6所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述滑动支架(244)的尾端设置有用于推动所述滑动支架(244)的液压推进器(6)。
8.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的三缝焊接装置，其特征在于，所述丝杠单元(23)还包括固定于所述焊接平台(1)上的固定支架(235)，所述丝杠套杆(232)固定于所述固定支架(235)上。
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